前言



Java是目前用户最多、使用范围最广的软件开发技术，Java的技术体系主要由支撑Java程序运行的虚拟机、提供各开发领域接口支持的Java类库、Java编程语言及许许多多的第三E方Java框架(如Spring、 MyBatis等) 构成。在国内，有关Java类库API、Java语言语法及第三方框架的技术资料和书籍非常丰富,相比而言，有关Java虚拟机的资料却显得异常贫乏。



随着Java技术的不断发展，它已被应用于越来越多的领域之中。其中一些领域，如互联网、能源、金融、通信等，对程序的性能、稳定性和扩展性方面会有极高的要求。一-段程序很可能在10个人同时使用时完全正常，但是在10000个人同时使用时就会缓慢、死锁甚至崩溃。毫无疑问，要满足10000个人同时使用，需要更高性能的物理硬件，但是在绝大多数情况下，提升硬件性能无法等比例提升程序的运行性能和并发能力，甚至有可能对程序运行状况没有任何改善。这里面有Java虚拟机的原因:为了达到“所有硬件提供一致的虚拟平台”的目的，牺牲了- -些硬件相关的性能特性。更重要的是人为原因:如果开发人员不了解虚拟机诸多技术特性的运行原理，就无法写出最适合虚拟机运行和自优化的代码。



让我们一起走进虚拟机的世界吧！



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一、走进Java



世界上并没有完美的程序，但我们并不因此而沮丧，因为写程序本来就是一个不断追求完美的过程。



1.1概述



1.2 Java技术体系



1.3 Java发展史



1.4 Java虚拟机家族



1.5展望J ava技术的未来



1.6实战:自己编译JDK



1.7本章小结







二、自动内存管理



Java与C+ +之间有一堵由内存动态分配和垃圾收集技术所围成的高墙，墙外面的人想进去，墙里面的人却想出来。



第2章Java内存区域与内存溢出异常



2.1概述



2.2运行时数据区域



2.3 HotSpot虚拟机对象探秘



2. 4实战: 0utOfMem oryErr or异常



2.5本章小结





第3章垃圾收集器与内存分配策略



3.1概述



3.2对象已死?



3.3垃圾收集算法



3.4 HotSp ot的算法细节实现



3.5经典垃圾收集器



3.6低延迟垃圾收集器



3.7选择合适的垃圾收集器



3.8实战:内存分配与回收策略



3.9小结





第4章虚拟机性能监控、故障处理工具



4.1概述



4.2基础故障处理工具



4.3可视化故障处理工具



4.4 HotSpot虚拟机插件及工具



4.5本章小结





第5章调优案例分析与实战



5.1概述



5.2案例分析



5.3实战: Eclipse运行速度调优



5.4本章小结





三、虚拟机执行子系统



代码编译的结果从本地机器码转变为字节码，是存储格式发展的一-小步，却是编程语言发展的一大步。



第6章：类文件结构



6.1概述



6.2无关性的基石



6.3 Class类文件的结构



6.4字节码指令简介



6.5公有设计，私有实现



6.6 Class文件结构的发展



6.7本章小结





第7章：虚拟机类加载机制



7. 1概述



7.2类加载的时机



7.3类加载的过程



7.4类加载器



7.5 Java模块化系统



7.6本章小结





第8章：虚拟机字节码执行引擎



8.1概述



8.2运行时栈帧结构



8.3方法调用



8.4动态类型语言支持



8.5基于栈的字节码解释执行引擎



8.6本章小结





第9章：类加载及执行子系统的案例与实战



9.1概述



9.2案例分析



9.3实战:自己动手实现远程执行功能



9.4本章小结



四、程序编译与代码优化



从计算机程序出现的第一天起， 对效率的追逐就是程序员天生的坚定信仰,这个过程犹如一场没有终点、永不停歇的F1方程式竞赛，程序员是车手，技术平台则是在赛道上飞驰的赛车。



第10章：前端编译与优化



10. 1概述



10.2 Javac编译器



10.3 Java语法糖的味道



10. 4实战:插入式注解处理器



10. 5本章小结





第11章：后端编译与优化



11. 1概述



11.2即时编译器



11.3提前编译器



11.4编译器优化技术



11.5实战:深入理解Gr aal编译器



11.6本章小结





五、高效并发



第12章：Java内存模型与线程



并发处理的广泛应用是AmdahI定律代替摩尔定律成为计算机性能发展源动力的根本原因，也是人类压榨计算机运算能力的最有力武器。



12.1概述



12.2硬件的效率与一致性



12.3 Java内存模型



12. 4 Java与线程



12.5 Java与协程



12.6本章小结





第13章：线程安全与 锁优化



我们了解虚拟机Java内存模型的结构及操作，并且讲解了原子性、可见性、有序性在Java内存模型中的体现，介绍了先行发生原则的规则及使用。另外，我们还了解了线程在Java语言之中是如何实现的，以及代表Java未来多线程发展的新并发模型的工作原理。



关于“高效并发"这个话题，在本章中主要介绍了虚拟机如何实现“并发”在下一章中，我们的主要关注点将是虚拟机如何实现"高效”，以及虚拟机对我们编写的并发代码提供了什么样的优化手段。



13.1概述



13.2线程安全



13.3锁优化



13.4本章小结